Инспирирани од пердувите на пингвинските крила, истражувачите развија решение без хемикалии за проблемот со шлаг на далноводи, турбини на ветер, па дури и на крилата на авионите.
Акумулацијата на мраз може да предизвика огромна штета на инфраструктурата и, во некои случаи, да предизвика прекин на електричната енергија.
Без разлика дали се работи за турбини на ветер, електрични кули, беспилотни летала или крила на авиони, решенијата за проблемите често зависат од трудоинтензивни, скапи и енергетски интензивни технологии, како и од разни хемикалии.
Тим истражувачи од канадскиот универзитет Мекгил веруваат дека пронашле ветувачки нов начин за решавање на проблемот откако ги проучувале крилјата на пингвините џенту, кои пливаат во студените води на Антарктикот и чие крзно не замрзнува дури и при температури на површината.далеку под точката на мрзнење.
„Прво ги истраживме својствата на листовите од лотос, кои се многу добри за дехидрација, но откривме дека се помалку ефикасни во дехидрација“, рече вонредниот професор Ен Кициг, која бара решение речиси една деценија.
Дури кога почнавме да ја проучуваме масата на пердуви на пингвин, откривме природен материјал кој може да ги отстрани и водата и мразот.
Микроскопската структура на пердувот на пингвинот (на сликата погоре) се состои од шипки и гранчиња кои се разгрануваат од централната оска на пердувот со „куки“ кои поврзуваат поединечни влакна од пердуви заедно за да формираат килим.
На десната страна на сликата е прикажано парче однерѓосувачкиткаенина од челична жица која истражувачите ја украсиле со наножлебови кои ја имитираат структурната хиерархија на пердувите на пингвин.
„Откривме дека слоевитото уредување на самите пердуви обезбедува водопропустливост, а нивните назабени површини ја намалуваат адхезијата на мразот“, рече Мајкл Вуд, еден од коавторите на студијата.„Успеавме да ги реплицираме овие комбинирани ефекти со ласерска обработка на ткаена жичана мрежа“.
Кициг објаснува: „Можеби изгледа контраинтуитивно, но клучот за спречување на мраз се сите пори во мрежата што апсорбираат вода во услови на замрзнување.Водата во овие пори на крајот се замрзнува, а како што се шири, таа создава пукнатини, исто како вас.Го гледаме во калапи за коцки мраз во фрижидери.Потребен ни е многу малку труд за да ја одмрзнеме нашата мрежа бидејќи пукнатините во секоја дупка лесно се навиваат над површината на овие плетени жици“.
Истражувачите спроведоа тестови на тунел за ветер на површини со матрици и открија дека третманот е 95 проценти поефикасен во спречувањето на замрзнување отколку нетретирани полираннерѓосувачкичелични панели.Бидејќи не е потребен хемиски третман, новиот метод нуди потенцијално решение без одржување на проблемот со таложење мраз на турбините на ветер, електричните столбови и далноводи и беспилотни летала.
Кициг додаде: „Со оглед на опсегот на регулативата за патничката авијација и ризиците кои се вклучени, малку е веројатно дека авионското крило едноставно би било завиткано во метална мрежа“.
„Сепак, еден ден површината на крилото на авионот може да ја содржи текстурата што ја проучуваме, а одмрзнувањето ќе се случи преку комбинација на традиционални методи на одмрзнување на површината на крилата, кои работат во тандем со површинските текстури инспирирани од крилата на пингвините“.
© 2023 Институт за инженерство и технологија.Колеџот за инженерство и технологија е регистриран како добротворна организација во Англија и Велс (број 211014) и Шкотска (број SC038698).